Anthropic Influences on the Quality of Underground Waters for Human Consumption in Russas, Ceará, Northeastern Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11137/1982-3908_2021_44_43166

Keywords:

Contamination, Medical Geology, Health

Abstract

In regions with semi-arid characteristics, groundwater is a precious source of water supply, mainly from alluvium, due to the decent quality of its waters. However, the sandy texture favors vulnerability, and the infiltration and percolation of fluids increase the risk of contamination of the aquifer in the presence of polluting sources. The population’s knowledge about these problems is still ephemeral, which can lead to the consumption of contaminated water, putting health at risk. Thus, research was conducted in the municipality of Russas – Ceará, to study the quality of groundwater, the possible polluting sources in the urban area, and assess the possible risks to human health. First, technical visits for reconnaissance and survey of information were conducted, such as possible polluting sources and situations of existing wells. The selection of wells to collect water followed criteria of proximity to polluting sources, well conditions, and, mainly, those linked to the use of water for human consumption. The result showed that 43% of the samples are above the limits proved by Brazilian legislation for turbidity, total hardness, TDS, sodium, chloride, and nitrate, while the others are within
the standard. Concerning chlorides and nitrates, the concentrations show there is possibly a relationship with anthropic contaminants(agricultural area; domestic effluents) for the aquifer recharge areas and condition common problems to human health. Therefore, it is of paramount importance to continue research in Medical Geology that will enable the monitoring and future management of water quality of groundwater for the population.

Author Biographies

Joyce Shantala Fernandes de Oliveira Sousa, Universidade Federal do Ceará

Bacharel em Geologia pela Universidade Federal do Ceará. Departamento de Geologia. Mestranda em Geologia pelo Programa de Pós-Graduação em Geologia da Universidade Federal do Ceará (Linha de Pesquisa: Geologia Ambiental e Recursos Hídricos).

Amanda Aragão Moraes Gadelha

Bacharel em Geologia pela Universidade Federal do Ceará.

Luzia Suerlange Araújo dos Santos Mendes, Universidade Federal do Ceará

Mestre em Geologia pela Universidade Federal do Ceará (2008), doutoranda em geologia pela Universidade Federal do Ceará. Atualmente é técnica da Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geologia Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: águas subterrâneas, qualidade das águas e caracterização tecnológica e rochas ornamentais.

Cláudio Ângelo da Silva Neto, Universidade Federal do Ceará

Mestrando em Geologia pelo Programa de Pós-Graduação em Geologia da Universidade Federal do Ceará (Linha de Pesquisa: Geologia Sedimentar e Paleontologia). Bacharel em Geologia pela Universidade Federal do Ceará. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geoprocessamento, atuando principalmente nos seguintes temas: Sensoriamento Remoto, Processamento Digital de Imagens (PDI), Sistemas de Informações Geográficas (SIG), Laser Scanner (LiDAR), Sistemas de Aeronaves Remotamente Pilotadas (SARP), Geologia Sedimentar, Dinâmica Costeira, Minerais Pesados, Mapeamento Geológico e Geologia Ambiental.

Ana Rita Salgueiro, Universidade Federal do Ceará

Doutora em Ciências de Engenharia concluído em 2009 no Instituto Superior Técnico (Universidade Técnica de Lisboa). Ela é pesquisadora colaboradora do grupo GMPG de CERENA / IST desde 1999. Entre 2009 e 2014 foi estudante de Pós-Doc no GeoBioTec da Universidade de Aveiro, com interesse de pesquisa em estabelecer a ligação entre a contaminação em áreas de mineração e saúde humana (Geologia Médica). Após um período como Pesquisadora Bolsista do Programa Ciência Sem Fronteiras no Departamento de Geologia da UFC é, atualmente, Professora Adjunta-A nesse mesmo departamento. Professora do Programa de Pós-Graduação em Geologia da UFC desde maio de 2015. Desde abril de 2018 atua como Subchefe do departamento de Geologia da UFC.

Itabaraci Nazareno Cavalcante, Universidade Federal do Ceará

Doutor em Geociências (Recursos Minerais e Hidrogeologia) pela Universidade de São Paulo (1998). Atualmente é Professor Titular, Classe Única, da Universidade Federal do Ceará, Docente dos Programas de Graduação e Pós-Graduação do Departamento de Geologia, Linha de Hidrogeologia (Graduação) e Hidrogeologia e Gestão Hidro-Ambiental (Pós-Graduação - Mestrado e Doutorado). Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Hidrogeologia, atuando principalmente nas seguintes linhas: Gestão de Aquíferos, Poluição das Águas Subterrâneas, Qualidade das Águas Subterrâneas e Locação de Poços Tubulares.

References

Agency for Toxic Substances and Disease Registry 2017, Toxicological profile for Nitrate and Nitrite, ATSDR, Atlanta, GA, viewed 20 January 2021, <https://www.atsdr.cdc.gov/>.

APHA, AWWA, WEF, 2012, Standard Methods for examination of water and wastewater, 22nd edn, American Public Health Association, Washington DC. https://www.standardmethods.org/

Borges, A.S. 2021, ‘Abordagem sociohidrogeologica para avaliação dos usos das águas subterrâneas em comunidades rurais’, Master Thesis, Universidade Estadual Paulista. http://hdl.handle.net/11449/204723

Brasil 2005, ‘Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente nº 357 de 17 de março de 2005’, Resoluções do CONAMA: resoluções vigentes publicadas entre setembro de 1984 e janeiro de 2012, Ministério do Meio Ambiente, Conselho Nacional do Meio Ambiente, Brasília, DF, pp. 58–63. http://conama.mma.gov.br/images/conteudo/LivroConama.pdf

Bunnell J.E. 2004, ‘Medical Geology: Emerging discipline on the ecosystem-human health inter-face’, EcoHealth, vol. 1, no. 1, pp. 15–8. http://dx.doi.org/10.1007/s10393-004-0068-8

Centeno, J.A., Mullick, F.G., Ishak, K.G., Franks, T.J., Burke, A.P., Koss, M.N., Perl, D.P., Tchounwou, P.B. & Pestaner, J.P. 2013, ‘Environmental Pathology’ in O. Selinus (ed.), Essen-tials of Medical Geology: Revised Edition, Springer Science, Dordrecht, pp. 569–96. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-007-4375-5_25

Ganyaglo, S.Y., Banoeng-Yakubo, B., Osae, S., Dampare, S.B., Fianko, J.R., & Bhuiyan, M.A. 2010, ‘Hydrochemical and isotopic characterisation of groundwaters in the eastern re-gion of Ghana’, Journal of Water Resource and Protection, vol. 2, no. 3, pp. 199–208. http://dx.doi.org/10.4236/jwarp.2010.23022

Gasparotto, F.A. 2011, ‘Avaliação ecotoxicológica e microbiológica da água de nascentes urbanas no município de Piracicaba-SP’, Master Thesis, Universidade de São Paulo. http://dx.doi.org/10.11606/D.64.2011.tde-06072011-104010

Gastmans, D., Chang, H.K., & Hutcheon, I. 2010, ‘Groundwater geochemical evolution in the northern portion of the Guarani aquifer system (Brazil) and its relationship to diagenetic features’, Applied Geochemistry, vol. 25, no. 1, pp. 16 –33. http://dx.doi.org/10.1016/j.apgeochem.2009.09.024

Gomes, D.F., Moura, I.M.M., Frischkorn, H., Santos, D.M. & Freire, G.S.S. 2010, ‘Estudo hidroquímico e isotópico (18O) do aquífero aluvial do Rio Banabuiú-trecho Morada Nova-Ceará’, Revista de Geologia, vol. 23, no. 1, pp. 32–48. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/14886

Gomes, M.A., Ramos, E.V.S., Santos, L.C., Bitu, S.G. & Gadelha, A.J.F. 2018, ‘Avaliação Hidroquímica e de Parâmetros Físico-Químicos de Qualidade das Águas Subterrâneas da Zona Urbana do Município de Sousa-PB’, Águas Subterrâneas, vol. 32, no. 2, pp. 162–72. http://dx.doi.org/10.14295/ras.v32i2.29115

Gonzalez‐Erico, E., Kamprath E.J., Naderman, G.C. & Soares, W.V. 1979, ‘Effect of depth of lime incorporation on the growth of corn on an Oxisol of Central Brazil’, Soil Science Society of America Journal, vol. 43, no. 6, pp. 1155–8. http://dx.doi.org/10.2136/sssaj1979.03615995004300060019x

Hasan S.E. 2019, ‘Emerging Trends in Global Health Security and Medical Geology, Short Course in Medical Geology’, 8th International Meeting of the International Medical Geology Association, Guiyang, China, viewed 25 January 2021, < http://www.medgeo2019.com/ >.

Hasan, S.E. 2021, ‘Medical geology’, Encyclopedia of Geology, pp. 684–702. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.12523-0

Hunt, M.B.S., Herron, E.M.A. & Green, L.M.S. 2012, ‘Chlorides in fresh water’, The University of Rhode Island, college of the Environment and Life Sciences, USA, URIWW, vol. 4, pp. 02881–0804, viewed 20 January 2021, <https://web.uri.edu/watershedwatch/resources/water-quality-fact-sheets/>.

IBGE - see Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 2019, Quadro geográfico de referência para produção, análise e disseminação de estatísticas, IBGE, Rio de Janeiro. <https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101652.pdf>.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 2020, Panorama de Russas, IBGE, Rio de Janeiro, viewed 20 July 2021, <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/ce/russas/panorama>.

Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará 2017, Perfil básico municipal de Russas, IPECE, viewed 24 October 2019 <https://www.ipece.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/45/2018/09/Russas_2017.pdf>.

IPECE - see Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará.

Ministério da Saúde 2017, Portaria de Consolidação nº 5, de 28 de setembro de 2017, Consolidação das normas sobre as ações e os serviços de saúde do Sistema Único de Saúde. Diário Oficial da União, Anexo XX, viewed 25 January 2021. <https://portalarquivos2.saude.gov.br/images/pdf/2018/marco/29/PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf >.

Mostafa, M.G., Uddin, S.H., & Haque, A.B.M.H. 2017, ‘Assessment of hydro-geochemistry and groundwater quality of Rajshahi City in Bangladesh’, Applied Water Science, vol. 7, no 8, pp. 4663-71. http://dx.doi.org/10.1007/s13201-017-0629-y

Nobre, M. E.S., Gomes, D. F., Vasconcelos, S. M. S., Frischkorn, H., Lima Neto, I. O., Ferreira, S. K. & Souza, D. P. 2018, ‘Estudo hidroquímico-ambiental do aquífero aluvionar do baixo Jaguaribe, Itaiçaba–Ceará’, Revista do Instituto Geológico, vol. 39, no. 3, pp. 77–92. http://dx.doi.org/10.33958/revig.v39i3.601

Oliveira, J.E. 2006, ‘Implicações de Radioelementos no Meio Ambiente, Agricultura e Saúde Pública em Lagoa Real, Bahia, Brasil’ in C.R. Silva, B.R. Figueiredo, E.M. de Capitani & F.G. Cunha (eds), Geologia Médica no Brasil: efeitos dos materiais e fatores geológicos na saúde humana e meio ambiente, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, FAPERJ, Rio de Janeiro, pp. 148–56. https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/1211

Pearson, R.W., Abruna, F. & Vicente-Chandler, J. 1962, ‘Effect of lime and nitrogen applications on downward movement of calcium and magnesium in two humid tropical soils of Puerto Rico’, Soil Science, vol. 93, no. 2, pp. 77–82. http://dx.doi.org/10.1097/00010694-196202000-00001

Repositório Institucional de Geociências 1988, Programa de recenseamento de fontes de abastecimento por água subterrânea no estado do Ceará: diagnóstico do município de Russas, RIGeo, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, Fortaleza, viewed 20 July 2021, <https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/16676>.

Repositório Institucional de Geociências 2000, Jaguaribe SE. Folha SB.24-Z, RIGeo, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, Brasília, viewed 20 July 2021, <https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/5359>.

Repositório Institucional de Geociências 2006, Mapa geológico do Estado do Rio Grande do Norte, RIGeo, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, Recife, viewed 20 July 2021, <https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/10234>.

Repositório Institucional de Geociências 2007, Mapa de domínios/subdomínios hidrogeológicos do Brasil, RIGeo, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, viewed 20 July 2021, <https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/10323>.

Repositório Institucional de Geociências 2017, Geologia e recursos minerais da folha Bonhu: SB.24-X-A-V, RIGeo, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, Fortaleza, viewed 20 July 2021, <https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/19023>.

RIGeo - see Repositório Institucional de Geociências.

Saha, S., Reza, A.S., & Roy, M.K. 2019, ‘Hydrochemical evaluation of groundwater quality of the Tista floodplain', Rangpur, Bangladesh’, Applied Water Science, vol. 9, no 8, pp. 1-12. http://dx.doi.org/10.1007/s13201-019-1085-7

Sharma, M.K. & Kumar, M. 2020, ‘Sulphate contamination in groundwater and its remediation: an overview’, Environmental Monitoring and Assessment, vol. 192, no. 74, pp. 1–10. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-019-8051-6

Silva, C.R., Figueiredo, B.R. & De Capitani, E.M. 2006, ‘Geologia Médica no Brasil’ in C.R. Silva, B.R. Figueiredo, E.M. de Capitani & F.G. Cunha (eds), Geologia médica no Brasil: efeitos dos materiais e fatores geológicos na saúde humana, animal e meio ambiente, CPRM - Serviço Geológico do Brasil, FAPERJ, Rio de Janeiro, pp. 6–14. https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/1211

Stein, P., Diniz Filho, J.B., Lucena, L.R.F., Cabral, N.M.T. 2012, ‘Qualidade das águas do aquífero Barreiras no setor sul de Natal e norte de Parnamirim, Rio Grande do Norte, Brasil’, Revista Brasileira de Geociências, vol. 42, no. 1, pp. 226–37. http://dx.doi.org/10.5327/Z0375-75362012000500018

Valente, M.D.S. 2013, Practical manual on water analysis, 4th edn, Fundação Nacional de Saúde, Brasília.

World Health Organization 2017, ‘Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first addendum’, WHO, Switzerland. https://apps.who.int/iris/handle/10665/254637

WHO - see World Health Organization.

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Published

2021-12-22

Issue

Section

Geology